Einfluss der Faserzugabe auf die Streuung im Zugtragverhalten von Stahlfaserbeton

Stahlfaserbeton wird seit Jahrzehnten in verschiedenen Bereichen des Bauwesens erfolgreich eingesetzt. Hauptsächlich kommt Stahlfaserbeton aber in Form von Industriefußböden zur Anwendung. Die großen Streuungen in den Materialkennwerten erschweren die Anwendung für Bauteile mit nennenswerten Beanspruchungen. Daher wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Streuung des Zugtragverhaltens von Faserbeton durchgeführt. Diese beinhalten 4-Punkt-Biegezugversuche an großformatigen Balken sowie an Standardbiegebalken nach DAfStb-Richtlinie Stahlfaserbeton. Die Balken unterscheiden sich in verwendetem Fasergehalt und -länge sowie nach der Art der Faserzugabe. Nach Durchführung der Biegezugversuche wurde entlang der Balken die Faserorientierung und -verteilung mit dem fotooptischen Verfahren bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Faserverteilung stark streut, während die Faserorientierung nur in geringem Maße schwankt. Sowohl in den Biegezugversuchen als auch in der Auswertung der Schnittbilder ist der Einfluss der Faserzugabeart feststellbar. Die Streuung im Tragverhalten kann durch eine geeignete Faserzugabe und folglich homogenere Faserverteilung reduziert werden.

Influence of fibre addition on the scattering in the post cracking tensile behaviour of steel fibre reinforced concrete
Steel fibre reinforced concrete (SFRC) has been successfully used in certain areas of concrete constructions. However, the main area of application remains industrial concrete floor slabs. The large scattering in the material properties impedes the application for components with significant loads. Therefore, extensive experimental investigations on the scattering in the tensile post cracking behaviour of SFRC were carried out. The investigations include 4-point-bending tests on large-sized beams as well as standardized beams according to the German guideline for fibre concrete. The specimens differ in fibre amount, fibre length and type of fibre addition. After bending tests, the fibre orientation and distribution were determined along all specimens by using an opto-analytical method. The test results demonstrate that the fibre orientation is almost constant, while the fibre distribution scatters significantly. In bending tests as well as the opto-analytical analysis, the influence of the type of fibre addition is evident. Consequently, the scattering in the mechanical behaviour can be reduced by a suitable fibre addition and thus a more homogeneous fibre distribution can be gained.